基于單片機的智能型客車(chē)超載監控系統設計

摘 要：目的 通過(guò)對當前客車(chē)超載危害的分析，完成客車(chē)超載監控系統的設計。以MCS251 單片機為核心，進(jìn)行了該系統的硬件電路設計和軟件設計。實(shí)現了對客車(chē)載客人數的檢測、分析處理以及結果顯示。本系統能夠較好的完成客車(chē)超載的預警提示，并對超載情況進(jìn)行相關(guān)控制。

超載的車(chē)輛容易發(fā)生事故，而客車(chē)一旦發(fā)生事故，極易誘發(fā)群死群傷特大惡性事故。給國家、群眾帶來(lái)了重大的損失和傷害。目前，國家出臺了一系列的政策法規來(lái)制止客車(chē)超載，各地政府也制定了相關(guān)的制度來(lái)對客車(chē)超載進(jìn)行管理。雖然這在一定程度上減少了客車(chē)的超載現象，但在節假日和農忙等客流高峰期，超載現象還是屢禁不止。因此，在采取行政監督管理的同時(shí)，通過(guò)科學(xué)技術(shù)的手段來(lái)消除客車(chē)超載的現象也有著(zhù)極其重要的意義和實(shí)用性。

本系統的主要目的是通過(guò)對上、下車(chē)人數的檢測，來(lái)了解客車(chē)的載客人數。然后在單片機中判斷客車(chē)是否超載，同時(shí)進(jìn)行對客車(chē)的控制以及報警。

1 系統組成結構

本系統由前端的檢測模塊、單片機系統、控制模塊等部分組成。系統設計框圖如圖1 所示。檢測模塊的主要功能是對上下車(chē)人數進(jìn)行統計。單片機系統主要對乘客人數分析處理，同時(shí)對控制模塊進(jìn)行信號控制。

控制模塊用于對當前車(chē)內乘客數進(jìn)行顯示，當超載時(shí)通過(guò)蜂鳴器報警，并通過(guò)繼電器對客車(chē)執行鎖定。

圖1 系統設計框圖

2 系統硬件的設計與實(shí)現

硬件電路的設計是整個(gè)系統設計的核心內容。系統的硬件設計，主要包括檢測模塊電路、單片機系統、控制模塊電路。

2. 1 檢測模塊電路

檢測模塊的電路組成如圖2 所示，由運動(dòng)方向識別傳感器和互鎖電路組成。運動(dòng)方向識別傳感器由紅外線(xiàn)發(fā)射管，光電三極管組成，由CD4013 組成的雙穩態(tài)電路組成方向識別互鎖電路，以便在實(shí)際應用中起到一定的抗干擾作用。

系統的前端檢測部分利用兩組紅外線(xiàn)發(fā)射接收對管，安裝于車(chē)門(mén)的兩側，用于判斷乘客上、下車(chē)，并用來(lái)向單片機系統送出計數信號。當車(chē)門(mén)打開(kāi)時(shí)，系統開(kāi)啟；當有人上車(chē)時(shí)，紅外線(xiàn)傳感器檢測上車(chē)人數，單片機系統實(shí)現對人數加計數，并通過(guò)L ED 數碼管顯示；當有人下車(chē)時(shí)，單片機實(shí)現減計數，并通過(guò)L ED 數碼管顯示。

圖2 檢測電路模塊

紅外線(xiàn)傳感器指能夠發(fā)射紅外線(xiàn)和接收紅外線(xiàn)的器件。紅外線(xiàn)傳感器根據其機理不同可以分為被動(dòng)型紅外線(xiàn)傳感器和主動(dòng)型傳感器。其中主動(dòng)型紅外線(xiàn)傳感器，包括紅外發(fā)射管和紅外接收傳感器，這2 種傳感器配套使用可組成一個(gè)完整的紅外線(xiàn)檢測、遙控系統，這類(lèi)傳感器也稱(chēng)光探測型感器本系統使用了其中的紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管來(lái)檢測判斷客車(chē)載客人數。